近日,我院2020级硕士研究生胡梦真同学在《Applied Surface Science》(中科院一区top期刊,影响因子7.392)上,发表题为“In-situ Ar Plasma Treatment as a Low Thermal Budget Technique for High Performance InGaSnO Thin Film Transistors Fabricated Using Magnetron Sputtering”的研究论文。该工作主要由我院薄膜电子器件团队许磊教授和宋增才老师指导。华北水利水电大学为唯一署名单位,胡梦真同学为论文第一作者,许磊教授和宋增才老师为共同通讯作者。
该研究通过溅射和Ar等离子体处理,在150℃的低温下制备出了高性能的InGaSnO薄膜晶体管。研究表明经过Ar等离子体处理表面改性的薄膜具有更高的平整光滑度和更小的均方根粗糙度,减弱了表面散射效应,有利于提高载流子迁移率,形成源漏电极和有源层之间更小的接触电阻,并且抑制了薄膜中的氧空位缺陷、增加了金属与氧的结合、形成更致密的M-O-M网络,从而优化InGaSnO薄膜晶体管的器件性能。Ar等离子体处理改善薄膜质量并提高了器件性能,表现出高场效应迁移率(30.83 cm2/Vs),较低的亚阈值摆幅(0.32V/decade),较小的阈值电压 (-0.54V),理想的电流开关比(3.28×107),其效果优于300℃长时热退火。总体而言,原位Ar等离子体处理达到了高温退火的效用,扩展了薄膜晶体管在柔性电子材料产业的应用。
该研究得到了国家自然科学基金的支持。
论文DOI:
https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2022.154621
原文链接:
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0169433222021535#!